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编号:5619
美国神经科学家发现脑的“Oops”中心
http://www.100md.com 2001年1月9日
     2001年1月4日(NewsRx医学新闻)据12月14日出版的自然杂志报道,田纳西州纳什维尔Vanderbilt大学的研究者已鉴定出脑的“Oops”中心——当人犯错时被激活的一簇神经元。

    研究者Veit Stuphorn、Tracy L. Taylor博士和Jeffrey D. Schall教授推测这一脑区能控制自身的判断、纠错和克服习惯反应。尽管认知心理学家认为在脑内存在一个管理系统,但这是首次从细胞水平证实其存在。

    该项工作的重要性在于一方面提供了自我控制的细胞学基础,一方面初步认识了有关思维的起源和自由意志等心理学和哲学问题。该研究还有助于研究精神分裂症、强制性障碍和精神病行为的机制。

    Schall博士解释说,他的小组主要研究脑对眼球运动的调控。他们观察眼睛对视线的控制并据此进行分析。

    当摆在2只猕猴面前的计算机屏幕中央出现亮点时,研究者开始追踪猴子双眼的运动。一个亮点消失时另一亮点又在屏幕边缘出现。若猴子重新注视新出现的亮点则会得到奖赏。
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    有时猴子正准备注视下一个亮点时,即将消失的中心亮点再此出现。如猴子取消注视下一个亮点,并保持注视屏幕中心,它会得到奖赏。

    研究者在试验中同时观察被称为辅助眼区(SEF)的脑区内神经元的活性。位于额叶的SEF区是辅助运动区的一部分,由研究癫痫的科学家于1940年发现。

    Schall等在既往研究中曾发现存在一个称为“额叶眼区”的直接控制眼球运动的脑区。他们了解到辅助眼区也参予眼运动的调节,但该区域神经元的活动形式与额叶眼区完全不用。

    Schall等在SEF内鉴定出3类神经元。一类神经元在猴子作出正确判断并得知其将接受奖赏时激活。第二类被称为\"Oops\"或失误神经元,在猴子犯了错误并意识到它得不到奖赏时被激活。第三类神经元在猴子脑内出现冲突信号,比如它犯错误后仍希望接受奖赏时活性更强。

    上述结果为目前正在进行的利用脑电图(EEG)和功能性磁共振成象(fMRI)研究人体行为提供了新的希望。伊利诺斯大学的Michael Coles及其同事发现了当人犯错误时的异常EEG信号。他们称之为“失误尖头信号”,并将之归于脑的失误-认知反应。
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    普林斯顿大学的Jonathan Cohen从事了一系列fMRI实验以研究人在处于失误状态下的脑内信号变化。Cohen发现当出现失误时,人脑内的辅助运动区和称为前扣带皮质的脑区活性提高。但他们记录到当人正确判断时这些脑区也会有活动信号。

    近期加入Vanderbilt大学心理学系的Gordon Logan教授为Schall的实验提供了“取消行为”的研究基础。他研究人在多大程度上能自动控制冲动信号。

    但有关“行为停止”的研究尚缺乏衡量指标。为克服这一困难,Logan决定观察当人被要求在一个较短的过程中开始某一行为后立刻停止,脑内所起的变化。他推断在这种状态下,有关“执行”和“停止”的两种神经活动必须互相竞争。他进一步用数学模型分析人在某种状态下终止某种行为的可能神经活动变化。

    Logan指出Schall的结果和另一项儿童注意缺陷障碍(ADHD)研究存在一致性。他说,“我们发现ADHD患儿比正常儿童对终止信号的反应慢。一种用于治疗ADHD的药物——利他林(Ritalin)也能提高患儿终止行为的能力。”

    研究精神分裂症的Park描述了更为惊人的临床相似性。她发现80%的精神分裂症患者和半数患者的健康直系亲属存在眼球运动控制障碍。

    Park、Logan和Schall计划与心理学和药理学教授Herbert Meltzer合作,共同研究氯氮平(clozapine)等抗精神分裂症药物对猴子和人的疗效。, http://www.100md.com